V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工正裝分析和階段變形控制研究

談亭

摘要： 連續(xù)剛構(gòu)橋主要特點(diǎn)為墩梁固結(jié)，既保留了連續(xù)梁的優(yōu)勢(shì)，又通過(guò)墩梁固結(jié)節(jié)省了支座費(fèi)用，還通過(guò)水平剛度分配改善了水平荷載作用下橋梁受力性能。利用構(gòu)造中主墩的柔性適應(yīng)橋梁縱向變形，連續(xù)剛構(gòu)橋通常適用于大跨度高墩橋梁結(jié)構(gòu)。針對(duì)V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋，本文通過(guò)對(duì)橋梁正裝分析計(jì)算結(jié)果以及實(shí)際施工監(jiān)控相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，模擬V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工過(guò)程，并探討階段變形控制辦法，從而為現(xiàn)場(chǎng)施工提供指導(dǎo)依據(jù)，最終達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。

【關(guān)鍵詞】V型墩;連續(xù)剛構(gòu)橋;正裝分析;變形控制

1.V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工正裝分析

1.1正裝分析法

正裝分析法是現(xiàn)階段施工控制中常用的橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算方法之一，其主要內(nèi)容為結(jié)合實(shí)際結(jié)構(gòu)配筋情況與既定的施工方案分階段計(jì)算，可更好的擬合施工過(guò)程，將各個(gè)階段橋梁結(jié)構(gòu)的受力和位移表示出來(lái)，為施工控制提供可靠依據(jù)。正裝分析法具體步驟如下：

（1）明確橋梁結(jié)構(gòu)初始狀態(tài)，如跨徑大小、墩體高度、橋面線性、材料信息等;（2）完成基礎(chǔ)、橋墩及0號(hào)塊澆筑后計(jì)算澆筑部分自重，及其在外加荷載下產(chǎn)生的變形和內(nèi)力;（3）依次對(duì)稱懸臂澆筑每個(gè)橋墩上的各個(gè)塊件，完成后拆除掛籃，計(jì)算每次澆筑張拉的預(yù)應(yīng)力以及移動(dòng)掛籃后的變形、內(nèi)力;（4）關(guān)注橋梁合龍順序，計(jì)算主要階段變形和內(nèi)力;（5）計(jì)算橋面鋪裝期間二期恒載作用引起的結(jié)構(gòu)變形與內(nèi)力;（6）橋梁施工完成后若干年收縮徐變。

可以看出，V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋施工過(guò)程中采用正裝分析法可隨著施工進(jìn)程的開(kāi)展，針對(duì)結(jié)構(gòu)形式、荷載形式以及邊界約束的不斷改變計(jì)算出具體信息，對(duì)施工階段理想狀態(tài)判斷更準(zhǔn)確。

1.2施工方法

V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋的施工方法主要取決于結(jié)構(gòu)體系和受力特點(diǎn)。一般分為三部分：一是V型墩基礎(chǔ)和墩頂0號(hào)塊混凝土梁的施工;二是邊跨混凝土橋梁現(xiàn)澆與懸臂澆筑中跨;三是中跨與邊跨合龍階段澆筑以及對(duì)橋面的施工。具體步驟：

（1）V型墩與橋臺(tái)樁基礎(chǔ)施工，搭設(shè)斜腿V型墩支架，同時(shí)澆筑混凝土，張拉臨時(shí)預(yù)應(yīng)力拉桿;（2）搭設(shè)橋墩主梁支架，并澆筑墩頂混凝土，張拉V型墩斜腿預(yù)應(yīng)力鋼束以及主梁預(yù)應(yīng)力鋼束，固結(jié)橋墩和主梁，搭設(shè)兩邊跨膺架;（3）將臨時(shí)預(yù)應(yīng)力拉桿進(jìn)行拆除，在V型墩頂部拼裝掛籃，兩側(cè)主梁節(jié)段采用懸臂澆筑混凝土，膺架上兩邊跨主梁澆筑混凝土，合龍邊跨完成后再澆筑中跨合龍段混凝土，并對(duì)V型墩斜腿預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉力加以調(diào)整;（4）進(jìn)行全橋合龍，開(kāi)展橋面和欄桿施工。

由此可見(jiàn)，整個(gè)施工過(guò)程中V型墩極為關(guān)鍵。此外，也有工程將V型墩斜腿內(nèi)部的勁性鋼架聯(lián)合臨時(shí)拉桿當(dāng)做斜腿的模板支架完成斜腿澆筑混凝土。施工期間V型墩斜腿受力情況與成橋后比較變化復(fù)雜，因此往往根據(jù)正裝分析每個(gè)階段的計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果對(duì)斜腿預(yù)應(yīng)力鋼束進(jìn)行多次分批張拉。

2.V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋階段變形控制

階段性結(jié)構(gòu)變形控制是橋梁施工控制過(guò)程中確保橋梁建造安全和成橋狀態(tài)符合要求的重要內(nèi)容，也是整個(gè)施工工程的主要任務(wù)之一。

分段施工過(guò)程中橋梁結(jié)構(gòu)均會(huì)產(chǎn)生不同程度的變形，加之?dāng)?shù)值勘測(cè)、數(shù)據(jù)計(jì)算等各種誤差的累積影響，可導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際立面標(biāo)高及平面位置都與預(yù)期狀態(tài)有所偏離，最終導(dǎo)致橋梁難以嚴(yán)密合龍，或使橋面線形不能完全達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)的要求，因此橋梁階段變形控制十分重要。V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋?qū)嵤╇A段變形控制的最終目的在于將橋梁實(shí)際位置狀態(tài)和預(yù)期狀態(tài)產(chǎn)生的誤差大小控制在不影響成橋質(zhì)量的允許范圍內(nèi)。

加強(qiáng)對(duì)橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力的控制是減少變形的主要手段，應(yīng)力控制難以通過(guò)外觀檢查發(fā)現(xiàn)，但如果應(yīng)力狀態(tài)不符合設(shè)計(jì)計(jì)算的應(yīng)力狀態(tài)則容易給整個(gè)結(jié)構(gòu)造成危害，引起變形。在實(shí)際施工過(guò)程中，對(duì)結(jié)構(gòu)受力的監(jiān)控尤其關(guān)鍵，若監(jiān)測(cè)所得應(yīng)力狀態(tài)和理論計(jì)算值之間的誤差超出安全限度，應(yīng)立即查明原因進(jìn)行調(diào)控，使之縮小至允許范圍。V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋應(yīng)力控制項(xiàng)目和程度往往由實(shí)際狀態(tài)確定，包括：

（1）V型墩橋梁結(jié)構(gòu)自重狀態(tài)下的應(yīng)力，實(shí)際值與理論值誤差范圍應(yīng)控制在±5%;（2）V型墩橋梁結(jié)構(gòu)受施工荷載作用下的應(yīng)力，實(shí)際值與理論值誤差范圍應(yīng)控制在±5%;（3）V型墩預(yù)應(yīng)力既要考慮張拉時(shí)的油表控制、伸長(zhǎng)量控制，誤差±6%以內(nèi)，又要考慮管道摩擦因素的影響，主要對(duì)于后張結(jié)構(gòu);（4）V型墩斜腿預(yù)應(yīng)力鋼筋的張力，誤差范圍±5%;（5）溫度對(duì)應(yīng)力的影響主要體現(xiàn)在大體積基礎(chǔ)和V型墩柱等部位;（6）基礎(chǔ)變?yōu)?、風(fēng)力荷載以及雪荷載等也會(huì)引起相應(yīng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力;（7）V型連續(xù)剛構(gòu)橋施工過(guò)程中的支架裝置、掛籃裝置、纜索吊裝等系統(tǒng)產(chǎn)生的應(yīng)力也應(yīng)予以充分考慮，數(shù)值控制在安全范圍內(nèi)。

3.結(jié)束語(yǔ)

在V型墩連續(xù)剛構(gòu)橋橋梁施工過(guò)程中，對(duì)關(guān)鍵部位及各個(gè)工序加強(qiáng)監(jiān)控和應(yīng)力控制，通過(guò)正裝分析精確計(jì)算相關(guān)數(shù)據(jù)，應(yīng)力調(diào)節(jié)嚴(yán)格控制變形，優(yōu)化施工方案，有利于支架穩(wěn)定、橋面線性流暢，最終達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

【參考文獻(xiàn)】

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